鄭 旭 趙 軍 朱 悅 王 彤

(1.遼寧大學(xué)環(huán)境學(xué)院，遼寧沈陽 110036;2.遼寧省環(huán)境科學(xué)研究院，遼寧沈陽 110004）

遼寧省營口市是渤海灣的重要組成部分，由于其具有蘊藏資源種類多、數(shù)量大以及交通便利等優(yōu)勢，現(xiàn)已成為環(huán)渤海經(jīng)濟圈的重要支撐。近年來，營口市社會經(jīng)濟發(fā)展快速，特色鮮明，形成了以石化、冶金、裝備制造和船舶制造等重工業(yè)為主的產(chǎn)業(yè)集群。隨著沿海城市經(jīng)濟快速增長，人們對區(qū)域內(nèi)資源開發(fā)和利用強度的擴大，沿海地區(qū)和近岸海域的環(huán)境壓力也不斷加大［1］。營口市又位于渤海灣頂部，水體交換能力差，陸源排放的污染物難以交換到渤海中部或外海，更容易造成灘涂和近岸海域的污染。

早在18世紀(jì)，Malthus［2］在《人口原理》中論述了人口、資源與經(jīng)濟的關(guān)系，開始了對社會經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境問題的關(guān)注。目前，對區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境質(zhì)量變化關(guān)系研究最多的是環(huán)境庫茲涅茨曲線模型法。環(huán)境庫茲涅茨曲線是由美國經(jīng)濟學(xué)家Grossman和Krueger［3］在1991年提出，他們在對42個國家的經(jīng)驗數(shù)據(jù)進行實證分析，得出結(jié)論大多數(shù)的污染物與人均GDP之間存在著倒“U”型關(guān)系，即環(huán)境質(zhì)量會隨著經(jīng)濟的增長而不斷惡化，在達到一定程度以后，會隨著經(jīng)濟的增長而逐步得到改善。隨后，國內(nèi)外學(xué)者紛紛對區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境之間的關(guān)系進行研究，例如，Panayotou［4］、Hihon 和 Levinson［5］、李新英［6］、吳玉萍［7］、彭立穎［8］、劉金全［9］和黃瑩［10］等人的研究，大多都證實了倒“U”型曲線的存在，即污染水平隨著經(jīng)濟的增長先增后降。此外，還有些學(xué)者證實了有“N”型和“S”型曲線存在。因此，本文運用環(huán)境庫茲涅茨曲線模型法，利用營口市1998－2008年人均GDP和水環(huán)境污染指標(biāo)數(shù)據(jù)，分析社會經(jīng)濟增長與水環(huán)境污染之間的相關(guān)關(guān)系，揭示環(huán)境庫茲涅茨曲線的變化特征及其原因，為營口市社會經(jīng)濟與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展提出科學(xué)的建議。

1 研究區(qū)概況

1.1 營口市社會經(jīng)濟發(fā)展演變態(tài)勢分析

營口市是渤海灣的重要組成部分，位于遼寧省南部，大遼河入海口的左岸，西臨渤海遼東灣，是東北地區(qū)重要的交通樞紐。近年來，營口市憑借優(yōu)越的地理位置和豐富的自然資源，在振興東北老工業(yè)基地和“五點一線”開發(fā)戰(zhàn)略的推動下，區(qū)域經(jīng)濟社會迅猛發(fā)展，工業(yè)經(jīng)濟主要指標(biāo)連年增長20%以上，現(xiàn)已成為遼寧省社會經(jīng)濟發(fā)展水平較高的城市之一。2008年營口市經(jīng)濟生產(chǎn)總值達703.57億元、人均生產(chǎn)總值達29500元，均比1999年增長了4倍之多;2008年營口市第二產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值比1999年增長了近6倍，三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比重由1999年的17:47:36變化為2008年的9:57:34(見圖1）。

圖1 1999－2008年營口市一、二、三產(chǎn)總產(chǎn)值變化圖

隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，營口城市規(guī)模不斷擴大、城市化進程不斷加快、非農(nóng)人口數(shù)量不斷增加，1999—2008年營口市非農(nóng)人口呈增長趨勢，1999年非農(nóng)人口數(shù)量占全市總?cè)丝诘?38.57%，2008 年增長到 50.18%［11］(見圖2）。

圖2 1999－2008年營口市總?cè)丝?、非農(nóng)人口數(shù)量變化圖

1.2 營口市污染負(fù)荷輸出規(guī)律分析

在社會經(jīng)濟快速發(fā)展的同時，營口市所面臨的水環(huán)境形勢依然嚴(yán)峻如。圖3所示，1999—2008年，營口萬噸生活污水排放量呈持續(xù)增加，2008年增加到6 452.73億t;其中，2005年、2006年工業(yè)廢水排放量大幅度增加，超過生活污水排放量。其余年間，生活污染是營口市水污染的主要來源。

1999－2008年，營口市生活COD排放量呈現(xiàn)小幅度上升態(tài)勢，而工業(yè)COD排放量波動較大，2004年達到最低為 7 843.09t，2006 年最高，增長到 479 51.54t。營口市氨氮排放量波動幅度較小，生活污染是營口市氨氮污染的主要來源，并在2001－2008年間，呈現(xiàn)增加態(tài)勢［12］。

圖3 1999－2008年營口市污染物排放量變化圖

2 營口市社會經(jīng)濟發(fā)展與水環(huán)境污染的KEC模型構(gòu)建

2.1 數(shù)據(jù)選擇及來源

本文以社會經(jīng)濟指標(biāo)為自變量，污染負(fù)荷輸出指標(biāo)為因變量，建立營口市1999－2008年社會經(jīng)濟發(fā)展與污染負(fù)荷輸出之間的相關(guān)關(guān)系模型，并通過誤差分析對模型進校核。文中選取人均GDP來反映社會經(jīng)濟的發(fā)展?fàn)顩r，考慮到營口市現(xiàn)有資料的實際情況以及各污染指標(biāo)所占的比重，選擇工業(yè)廢水排放量、生活污水排放量、工業(yè)COD排放量、生活COD排放量以及生活氨氮排放量作為污染負(fù)荷輸出指標(biāo)。環(huán)境污染數(shù)據(jù)來源于遼寧省環(huán)境統(tǒng)計年鑒，社會經(jīng)濟指標(biāo)來源于遼寧省統(tǒng)計年鑒。

2.2 模型建立

目前研究用EKC模型的基本函數(shù)有三種:二次函數(shù)型，三次函數(shù)性，以及將二次函數(shù)、三次函數(shù)與對數(shù)形式相結(jié)合的模型［13］。模型如下:二次函數(shù):y=a+b1x+b2x2+e

式中:y為污染物排放量(產(chǎn)生量）;x為人均地區(qū)生產(chǎn)總值(人均GDP）;a為常數(shù)項;b1，b2，b3分別為模型相關(guān)參數(shù);e為模型隨即誤差項。本文利用SPSS13.0軟件系統(tǒng)，根據(jù)營口市1999－2008年統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對污染負(fù)荷輸出指標(biāo)及人均GDP進行回歸分析，建立多項式模型對數(shù)據(jù)進行擬合，選擇擬合程度好的為最優(yōu)結(jié)果，所得結(jié)果見表1。

上述環(huán)境指標(biāo)計量模型的擬合度系數(shù)R2均大于0.7，表明模型的擬合度較好，對于環(huán)境庫茲涅茨曲線具有充分的統(tǒng)計學(xué)意義，能夠較好的解釋污染負(fù)荷輸出量與社會經(jīng)濟發(fā)展之間的關(guān)系。各環(huán)境指標(biāo)與人均GDP的擬合曲線，見圖4。

表1 營口市污染負(fù)荷輸出與人均GDP之間計量模型模擬檢驗結(jié)果

3 結(jié)果分析

3.1 曲線特征

3.1.1 工業(yè)污染

工業(yè)廢水排放量、工業(yè)COD排放量與人均GDP的擬合曲線呈倒“N”型，即營口市工業(yè)廢水、工業(yè)COD的排放量隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展先下降，后上升，再下降。模型中，工業(yè)廢水排放量的第一個轉(zhuǎn)折點在人均GDP8 000－1 0000元，對應(yīng)時間為2001年。隨后，工業(yè)廢水排放量持續(xù)增加，直到人均GDP增長到22 000－25 000元，出現(xiàn)第二個轉(zhuǎn)折點，對應(yīng)時間在2007年。工業(yè)COD排放量的兩個轉(zhuǎn)折點分別出現(xiàn)在2003年和2007年。營口市水環(huán)境工業(yè)污染排放量均已越過島倒“N”型曲線的第二個拐點，說明隨著社會經(jīng)濟的進一步發(fā)展，營口市水環(huán)境工業(yè)污染現(xiàn)已呈現(xiàn)下降趨勢。

3.1.2 生活污染

圖4 營口水環(huán)境主要污染物排放量與人均GDP擬合曲線

生活污水排放量、生活氨氮排放量與人均GDP的擬合曲線呈現(xiàn)“S”型;生活COD排放量與人均GDP的擬合曲線呈現(xiàn)“倒U”型。模型中，生活污水排放量、生活氨氮排放量處于“S”型曲線兩個拐點之間的遞增區(qū)間，表明1998－2008年間，隨著人均GDP的不斷增大，污染輸出量不斷增加，并且未來仍有繼續(xù)增加的趨勢。生活COD排放量與人均GDP的曲線模型的拐點出現(xiàn)在人均GDP為20 447元，對應(yīng)時間為2007年，表明1999－2007年，生活COD排放量隨人均GDP的增大而增加，2007年以后，生活COD排放量呈現(xiàn)下降趨勢。

3.2 曲線變化原因

3.2.1 工業(yè)污染

1998－2005年間，營口市工業(yè)污染負(fù)荷輸出量總體呈現(xiàn)下降趨勢，是由于區(qū)域內(nèi)先后對東北鋼琴、營口卷煙廠等200多戶企業(yè)的300多個重點項目進行了技術(shù)改造、增加對環(huán)境保護的投資力度、開展綠色工業(yè)園及綠色港口建設(shè)，基本完成了環(huán)?！耙豢仉p達標(biāo)”的任務(wù)，致使工業(yè)污染得到了一定的控制。

2005年，營口市工業(yè)污染輸出量迅猛增加。由于營口市逐步調(diào)整了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，突出了第二產(chǎn)業(yè)的主導(dǎo)作用，改變原來以輕工為主的工業(yè)格局，實現(xiàn)輕重并舉的新型工業(yè)化模式，逐步形成了冶金、石化、紡織服裝、鎂質(zhì)材料、新型建材和裝備制造等六大產(chǎn)業(yè)集群，重工業(yè)點源的增加使區(qū)域內(nèi)污染負(fù)荷輸出量不斷增大。

2007年之后，營口市工業(yè)污染負(fù)荷輸出量越過了模型拐點，再次呈現(xiàn)下降趨勢，表明了營口市在尋求經(jīng)濟發(fā)展的同時，還注重了生態(tài)環(huán)境的保護。一方面由于政府針對工業(yè)點源實施了達標(biāo)排放的管理體制;另一方面企業(yè)增加了科技投入，圍繞科技進步逐步走上清潔生產(chǎn)之路，略顯成效。

3.2.2 生活污染

營口市生活污水排放量、生活氨氮排放量的不斷增加與城市化進加快和經(jīng)濟發(fā)展水平迅速提升密切相關(guān)。1999－2008年，營口市城鎮(zhèn)人口數(shù)量由87.1萬增加到108.3萬，城鎮(zhèn)化率由38.57%增長到50.18%，人均 GDP由6911元增加到30 093元，城鎮(zhèn)人口數(shù)量的不斷增長、居民收入的持續(xù)提高對促進區(qū)域內(nèi)的物質(zhì)消費起到了刺激作用，直接導(dǎo)致生活污水及氨氮的排放量不斷增大的后果;另外，農(nóng)村、鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水未得到有效處理即排放也是導(dǎo)致生活污染的重要因素之一。

營口市生活COD排放量與人均GDP的相關(guān)關(guān)系，符合環(huán)境庫茲涅茨曲線特征，自2007年以來，生活COD輸出量隨人均GDP的增加而降低，這可能是由于該市通過環(huán)保政策的實施，有效地控制了小企業(yè)、小作坊的污水未經(jīng)過處理直接排入污水管道，有效控制了生活COD的輸出量。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

本文通過對營口市水環(huán)境污染與經(jīng)濟社會發(fā)展的關(guān)系研究，可以得出以下結(jié)論:第一，水環(huán)境污染物排放量與社會經(jīng)濟之間存在顯著的相關(guān)關(guān)系。1998－2008年間，營口市生活COD與人均GDP之間呈“倒U”型關(guān)系，符合標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境庫茲涅茨曲線，而工業(yè)廢水、工業(yè)COD、生活污水以及生活氨氮與人均GDP之間呈“三次線性”關(guān)系。第二，營口市水環(huán)境中，工業(yè)污染狀況受產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、環(huán)境政策和技術(shù)水平影響，現(xiàn)已越過了模型拐點，即隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，工業(yè)污染應(yīng)得到改善;生活污染與社會經(jīng)濟發(fā)展密切相關(guān)，總體上看，1998－2008年間隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，生活污染逐漸惡化，。

4.2 建議

營口市水環(huán)境狀況不僅關(guān)系到區(qū)域內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量，甚至還會影響到環(huán)渤海的生態(tài)環(huán)境，因此，營口市在社會經(jīng)濟發(fā)展的過程中出現(xiàn)的環(huán)境問題應(yīng)得到重視。為協(xié)調(diào)區(qū)域內(nèi)社會經(jīng)濟發(fā)展與水環(huán)境污染的關(guān)系，提出以下三點建議:

第一，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。營口市第二產(chǎn)業(yè)的主導(dǎo)地位突出，建議通過產(chǎn)業(yè)政策調(diào)整，鼓勵發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)、新興產(chǎn)業(yè)，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟和低碳經(jīng)濟，以“減量化、再利用、再循環(huán)”為原則，利用新技術(shù)、新工藝以及增加工業(yè)園區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈的方式，有效控制研究區(qū)域水環(huán)境污染物的排放，實現(xiàn)社會、經(jīng)濟與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。

第二，加強環(huán)境管理、加大環(huán)保投資。環(huán)境管理在污染防治方面發(fā)揮著重要作用，強有力的環(huán)境管理是推動區(qū)域跨越環(huán)境庫茲涅茨曲線的重要驅(qū)動因素［14］。研究區(qū)域內(nèi)工業(yè)污染雖然呈現(xiàn)下降趨勢，但目前，工業(yè)污染所占比重仍然較大，因此，應(yīng)該加強地方法規(guī)建設(shè)、提高環(huán)境保護標(biāo)準(zhǔn)，全面推行排污許可證制度，加大政策引導(dǎo)和資金投入力度，對重污染行業(yè)工業(yè)源進行綜合整治。

第三，加強生活污水治理，建設(shè)“城鄉(xiāng)一體化”污水處理廠。加強污水處理廠建設(shè)，加快污水廠提標(biāo)改造，加大截污管網(wǎng)覆蓋范圍，重點建設(shè)污水集中處理設(shè)施，結(jié)合營口市及新區(qū)的建設(shè)，實現(xiàn)截污管網(wǎng)城鄉(xiāng)一體化，確保鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水得到治理，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量得到有效改善。

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